CN1223770C - 直线导向装置 - Google Patents

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Abstract

一种直线导向装置，包括一个导轨(1)和一个滑架(3)，该导轨(1)具有多个运行轨道(2)，该滑架(3)具有至少一个滑动元件(4)，该滑动元件(4)与运行轨道(2)相对且在背离导轨(1)的那侧具有一个倾斜表面(5)，其中在滑动元件(4)与滑架(3)之间设有一个可移动的调节元件(6)，该调节元件(6)以一表面(7)可移动地贴靠在滑动元件(4)的倾斜表面(5)上。为了自动调节支承间隙这样设置，即，该调节元件(6)被朝向滑动元件(4)的倾斜表面(5)地预张紧，从而在滑动元件(4)上得到一个垂直于与滑动元件(4)相对的运行轨道(2)的分力，并且调节元件(6)和滑动元件(4)相互贴靠的表面(7、5)具有这种形状的相应台阶，使得由于调节元件(6)预应力的原因，调节元件(6)表面(7)上的台阶可以相应的间隙滑过沿导轨(1)的运行轨道方向移动的滑动元件(4)的倾斜表面(5)上的台阶。

Description

直线导向装置
技术领域
本发明涉及一种直线导向装置，其具有一个导轨和一个滑架，该导轨具有多个运行轨道，而该滑架具有至少一个滑动元件，该滑动元件与运行轨道相对且在背离导轨的那侧具有一个相对于直线导向装置的运行方向倾斜的表面，其中在滑动元件与滑架之间设有一个可在直线导向装置的运行方向上移动的调节元件，该调节元件以一表面可移动地贴靠在滑动元件的倾斜表面上。
背景技术
由申请人98年8月的产品说明书“DryLinT”已知这种直线导向装置。它包括一个基本上为T形的导轨和一个滑架，该滑架具有相应构成的运行槽。导轨具有两对第一运行轨道，其彼此相对且垂直于滑架的法向负载方向设置，以及一对第二运行轨道，其彼此相对且垂直于第一运行轨道设置。由摩擦系数低的高度耐磨塑料制成的滑动元件被设置在滑架中与运行轨道相对。为了调节滑架法向负载方向及与其横向方向上的间隙，将相对于其表面法线与滑架的法向负载方向相反的导轨运行轨道的，且相对于其表面法线垂直于法向负载方向的运行轨道之一的滑动元件都设计成楔形，其中配属的调节元件也在相反的方向上成楔形分布。各调节元件可通过一个调节螺钉压在滑动元件的倾斜表面上，因而所配置的滑动元件就朝着导轨移动，从而减小了相应支承点处滑架与导轨之间的间隙，该滑动元件在其与调节螺钉相对的宽端与滑架的一个支座相碰。通过松开调节螺钉，滑架与导轨之间的间隙会在相应的支承点处增大。适宜的是，该调节元件在松开调节螺钉时被一个压力弹簧推回。
导轨在负载较小的情况下也可仅具有一个位于中央位置的运行轨道和一个与之相对的相应的滑动元件，而不是其表面法线与滑架的法向负载方向相反的两个运行轨道。与上述的布置方式不同，也可将楔形滑动元件设在希望调节间隙的直线轴承的其它支承点上。
在已知的直线导向装置中，间隙通常是由制造商在工厂调节的。这种预设定可根据滑架的移动力进行。不过，在多种情况下，需要用户重新调节支承间隙(Lagerspiel)。因为可借助于调节螺钉重新调节三个支承点，就需要精确的调节和控制。在重新调节的过程中会存在过度增大或减小其中一个支承点处间隙的危险。
发明内容
本发明的目的在于，进一步改进上述类型的直线导向装置，这使得不必通过调节螺钉或其它须由制造商和/或用操作的调节装置来调节直线导向装置的支承间隙。
根据本发明该目的是这样实现的，即，按本发明的一种直线导向装置，具有一个导轨和一个滑架，该导轨具有多个运行轨道，该滑架具有至少一个滑动元件，该滑动元件与运行轨道相对且在背离导轨的那侧具有一相对于直线导向装置运行方向倾斜的表面，其中在滑动元件与滑架之间设有一可在直线导向装置运行方向上移动的调节元件，该调节元件以一表面可移动地贴靠在滑动元件的倾斜表面上，调节元件被朝向滑动元件的倾斜表面地预张紧，这样在滑动元件上得到垂直于与滑动元件相对的运行轨道的一个分力，并且调节元件和滑动元件相互贴靠的表面具有这样构成的对应台阶，即，调节元件相关表面上的台阶因预应力以相应的间隙滑过沿导轨运行轨道方向移动的滑动元件的倾斜表面上的台阶。
由于具有本发明的结构，当存在过大的间隙时，调节元件以其阶梯形的表面滑过滑动元件上相对应的台阶，直到滑动元件与导轨运行轨道之间的间隙减到最小程度，这样两表面台阶的边缘就相互倚靠。这样一来，过大的间隙就能自动减小，而无需通过一个调节螺钉或别的调节装置进行调节。
为了通过调节元件自动调节间隙，需要将滑架加载成使现有的间隙产生在配属的滑动元件与导轨运行轨道之间。
在本发明的一个优选结构中，滑动元件倾斜表面上的台阶具有基本上平行于直线导向装置运行方向的区段，和在调节元件的预应力方向上以小于90度的角度上升的区段。此时，贴靠在滑动元件倾斜表面上的调节元件表面的台阶可相对应地设计。
台阶的上升区段的角度优选这样选定，即，它大于自锁角且小于楔合角。
在本发明一合适的扩展结构中，基本上平行于直线导向装置运行方向的台阶区段沿调节元件的预应力方向稍稍下降。由于这些区段的下降斜面，实现滑动元件与所配属的导轨运行轨道之间总存在最小间隙。如果调节元件因其预应力的原因滑过一个与在滑动元件和所配属的导轨运行轨道之间剩留的间隙相等的台阶高度，那么当调节元件继续一直移动到其台阶碰撞滑动元件的台阶时，间隙增大。所调节产生的最小间隙就等于垂直于直线导向装置运行方向的台阶区段的下降斜面的深度。
当没有带一定弹性的附加元件来保证间隙时，滑动元件与导轨的运行轨道之间的最小间隙的这种自动调节尤为有利。相反，如果通过系统予以补偿，就可省去滑动元件和调节元件基本上水平的台阶区段的下降斜面(Verlauf)。
如果将下降斜面设置在相关的台阶区段上，其垂直于直线导向装置运行方向的高度就可为0.01-0.1mm。
优选的是，该相关高度为0.01-0.05mm。
为了避免台阶装置的自锁，滑动元件或调节元件倾斜表面上的台阶的上升区段可具有垂直于直线导向装置运行方向的大小为0.02-0.2mm的高度。
优选的是，该高度为0.02-0.1mm。
为了将调节元件预张紧，可设置一个压力弹簧，该压力弹簧平行于直线导向装置运行方向作用在其上。为了节省空间，压力弹簧优选被布置在调节元件的侧面上并且作用于在该相关侧上横向定位的一个突起上。
滑架、调节元件和/或滑动元件相互贴靠的表面可被设计成部分圆柱形，以便能补偿轴承的平行度误差。例如，滑动元件的倾斜表面可设计成部分圆柱形，并贴靠在调节元件的一个其横剖面相应凹入成形的表面上。
在另一结构中，调节元件的贴靠在滑动元件上的表面或一个于其对置的贴靠在滑架上的表面可设计成部分圆柱形。
滑动元件优选由一种低摩擦系数的高耐磨塑料制成。通过用这种塑料制造滑动元件并用阳极氧化铝制造导轨加以材料配对可实现最佳的效果。
此外，就滑架和滑动轴承的构造以及各包括一个导轨运行轨道和一个滑架滑动元件的滑动摩擦副的布置而言，可将直线导向装置设计成开头所述的已知直线导向装置那样。尤其是，导轨可具有两对第一运行轨道，其彼此相对且垂直于滑架的法向负载方向布置，以及一对第二运行轨道，其彼此相对且垂直于第一运行轨道布置。导轨的横剖面可基本上为T形，并在滑架中具有一个相应的运行槽，其中滑动摩擦副适于被布置成相对于直线导向装置的中垂线对称。导轨和滑架运行槽也可采用其它设计，滑动摩擦副亦可采取其它的布置方式，如果这对于特殊载荷条件是适宜的话。
在直线导向装置的标准结构中，其表面法线与滑架的法向负载方向相反的导轨的运行轨道和其表面法线垂直于前述运行轨道的那些运行轨道取向的运行轨道之一均配置有一个带倾斜表面的滑动元件和一个相应构成的调节元件。
在这种布置方式中，为了自动调节间隙，滑架须相对于导轨装载在与法向负载方向相反的方向上，这样就在带倾斜表面的滑动元件与所配属的导轨运行轨道之间形成现有的间隙。
附图说明
下面参照附图对本发明的一实施例进行详细的描述。附图中：
图1示出包括沿方向A加载的装滑架的直线导向装置的纵剖面；
图2示出图1中剖面B的局部放大视图；
图3示出沿图1中方向C的直线导向装置的前视图；
图4示出沿图1中线D-D的直线导向装置的横剖面；
图5示出滑架沿方向E加载时的直线导向装置的纵剖面；
图6示出图5中所示剖面B的局部放大视图；
图7示出沿图5中方向C的直线导向装置的前视图；以及
图8示出沿图5中线D-D的直线导向装置的横剖面。
具体实施方式
如图1和5中特别清楚地示出的那样，图中所示的直线导向装置包括一导轨1和一滑架3，该导轨1具有多个运行轨道2，而该滑架3具有与运行轨道2相对的滑动元件4，且在背离导轨1的那侧具有一相对于直线导向装置的运行方向倾斜的表面5。在各滑动元件4与滑架3之间设置有一可在直线导向装置运行方向上移动的调节元件6，该调节元件6与滑动元件4一样被设计成楔形，且通过一表面7可移动地贴靠在滑动元件4的倾斜表面5上。
正如图中进一步示出的那样，滑架3具有基本上为长方体形的凹槽8，其在直线导向装置运行方向上延伸，以容纳滑动元件4和调节元件6。在这样一个凹槽8中，这样布置楔形滑动元件4和调节元件6，即，使其倾斜表面5和7相互贴靠，且调节元件6的上侧和滑动元件4的下侧是平行的。
滑动元件4在其最大端面通过一个在图中未示出的支座保持在滑架3中，而调节元件6在直线导向装置的运行方向上借助于压力弹簧9向滑动元件4最大端面的方向预张紧。由于调节元件6预应力的原因，一个分力垂直于导轨1的运行轨道2作用于滑动元件4上。
如图2和6更详细地示出一样，滑动元件4和调节元件6相互贴靠的表面5和7涉及有相对应的台阶，即，在相应间隙情况下，调节元件6表面7的台阶会因为其预应力的原因滑过滑动元件4倾斜表面5的台阶。在图1中所示的负载方向A上，调节元件6被推到滑动元件4的台阶上，直到剩留的支承间隙小于台阶高度。此时，这样布置调节元件6，即，在可能行进的路径上，其下部并不碰撞导轨1，且其最小端面也不碰撞在图中未示出的滑动元件4的支座。
如图2中更详细地示出一样，滑动元件4的倾斜表面5或调节元件6上的台阶具有多个区段10和l1，该区段10基本上平行于直线导向装置的运行方向延伸，而区段11在调节元件6的预应力方向上以小于90度的角度上升。这样选择上升区段的角度，即，它大于自锁角且小于直线导向装置装置的楔合角。
如图6中详细地示出一样，基本上平行于直线导向装置的运行方向延伸的区段10沿调节元件6的预应力方向稍稍下降。因此，如果剩留的支承间隙为零，调节元件6表面7的台阶边缘滑过滑动元件4表面5的台阶边缘，当调节元件6因为预应力的原因进一步移动到下一个台阶区段时就产生图6中所示的最小间隙S。该措施保证了在直线导向装置的间隙自动调节时总产生最小尺寸的间隙S。
图3、4和7、8示出了滑动摩擦副在导轨1和滑架3上的布置，该滑动摩擦副包括滑动元件4和导轨1的运行轨道2。导轨1和滑架3被设计成基本上是对称的，其中导轨1为T形，而滑架3具有相应成形的运行槽(Laufnut)12。导轨1具有两对第一运行轨道2，其彼此对置且垂直于滑架3的法向负载方向A，以及一对第二运行轨道2，其彼此对置且垂直于第一运行轨道。为了自动调节垂直和侧向支承间隙，其表面法线与滑架3的法向负载方向A相对的运行轨道2和其中一个侧向运行轨道各配置有一个具有倾斜表面5的上述类型的滑动元件4和一个相应的调节元件6。其它的运行轨道配置有基本上为长方体形的滑动元件13，其固定在滑架3中以防止移动。
调节元件6贴靠在滑架3上的表面14和滑动元件13贴靠在滑架3上的表面15都被设计成部分圆柱形，以便通过滑动元件4和13相应的转动补偿直线导向装置中的平行度误差。
此外，图3和7示出了剖面线F-F，由其得到图1和5中所示的纵剖面。

Claims (13)

1、一种直线导向装置，具有一个导轨(1)和一个滑架(3)，该导轨(1)具有多个运行轨道(2)，该滑架(3)具有至少一个滑动元件(4)，该滑动元件(4)与运行轨道(2)相对且在背离导轨(1)的那侧具有一相对于直线导向装置运行方向倾斜的表面(5)，其中在滑动元件(4)与滑架(3)之间设有一可在直线导向装置运行方向上移动的调节元件(6)，该调节元件(6)以一表面(7)可移动地贴靠在滑动元件(4)的倾斜表面(5)上，其特征在于，所述调节元件(6)被朝向滑动元件(4)的倾斜表面(5)地预张紧，从而在滑动元件(4)上产生一个垂直于与滑动元件(4)相对的运行轨道(2)的分力，并且调节元件(6)和滑动元件(4)相互贴靠的表面(7、5)具有这样构成的对应台阶，即，由于调节元件(6)预应力的原因，调节元件(6)表面(7)上有关的台阶可以相应的间隙滑过沿导轨(1)的运行轨道方向移动的滑动元件(4)的倾斜表面(5)上的台阶。
2.如权利要求1所述的直线导向装置，其特征在于，所述滑动元件(4)的倾斜表面(5)上的台阶具有多个区段，包括：基本上平行于直线导向装置的运行方向延伸的区段(10)、以及沿调节元件(6)的预应力方向以小于90度的角度上升的区段(11)。
3.如权利要求2所述的直线导向装置，其特征在于，所述基本上平行于直线导向装置的运行方向延伸的台阶区段(10)沿调节元件(6)的预应力方向稍稍下降。
4.如权利要求3所述的直线导向装置，其特征在于，所述基本上平行于直线导向装置的运行方向延伸的台阶区段(10)在垂直于运行方向的高度上在0.01与0.1mm之间下降。
5.如权利要求4所述的直线导向装置，其特征在于，所述基本上平行于直线导向装置的运行方向延伸的台阶区段(10)在垂直于该运行方向的高度上在0.01与0.05mm之间下降。
6.如权利要求2至5之一所述的直线导向装置，其特征在于，所述滑动元件(4)倾斜表面(5)上的台阶的上升区段(11)具有垂直于直线导向装置运行方向的在0.02与0.2mm之间的高度。
7.如权利要求6所述的直线导向装置，其特征在于，所述滑动元件(4)倾斜表面(5)上的台阶的上升区段(11)具有垂直于直线导向装置运行方向的在0.02与0.1mm之间的高度。
8.如权利要求1所述的直线导向装置，其特征在于，所述调节元件(6)由一个压力弹簧(9)预张紧，该压力弹簧平行于直线导向装置的运行方向作用在其上。
9.如权利要求1所述的直线导向装置，其特征在于，所述滑动元件(4)的倾斜表面(5)被设计成部分圆柱形，且贴靠在调节元件(6)相应凹入成形的表面(7)上。
10.如权利要求1所述的直线导向装置，其特征在于，所述调节元件(6)的朝向滑动元件(4)贴靠的表面(7)或一个与其相对的贴靠在滑架(3)上的表面被设计成部分圆柱形。
11.如权利要求1所述的直线导向装置，其特征在于，所述滑动元件(4)由低摩擦系数的高耐磨塑料制成。
12.如权利要求1所述的直线导向装置，其特征在于，所述导轨(1)具有两对第一运行轨道(2)，其彼此相对置且垂直于滑架(3)的法向负载方向(E)设置，以及一对第二运行轨道(2)，其彼此相对置且垂直于所述第一运行轨道布置。
13.如权利要求12所述的直线导向装置，其特征在于，第一运行轨道(2)中的其表面法线与滑架(3)的法向负载方向(E)相反的那些第一运行轨道，以及第二运行轨道(2)中的一个分别配置有一个带倾斜表面(5)的滑动元件(4)和调节元件(6)。
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